Radar quantique (optique)

[herciv]

J'ai fait quelques recherches pour trouver un fil sur le sujet mais étant sur mon smartphone c'est difficile d'être efficace. 

Air et cosmos vient de sortir un article sur le sujet et il me semble opportun de décrypter cette techno avec un fil dédié. 

[zx]

 

[Arland]

Théoriquement et en faisant simple, tout est basé sur le principe de l'intrication quantique, à savoir qu'il est possible de lier 2 particules au niveau de leurs caractéristiques quantique aussi bien au niveau spatial que temporel. En clair si la particule A1 subit un changement d'état quantique alors qu'elle se trouve à plusieurs centaines de kilomètres de sa particule intriquée A2 cela se verra immédiatement sur cette dernière qui adoptera ce nouvel état quantique. La dernière démonstration de ce principe ayant été faite depuis le satellite QUESS à 500km d'altitude dans le cadre des communications quantiques.

 

 

Appliqué au radar dit "quantique", cela revient à créer 2 photons intriqués, l'un est conservé dans le radar (photon statique), l'autre converti en fréquence micro-onde pour être envoyé vers les cibles potentielles en essayant de conserver le lien quantique (c'est déjà un défi technique). Dès que ce second photon rencontre un obstacle son changement d'état est immédiatement reporté sur le photon statique correspondant donc on sait ce qui lui est arrivé car chaque type de collision a son propre effet sur les caractéristiques quantique du photon (interagir avec le terrain ne donnera pas le même effet que sur du métal). Ensuite, dans le cas idéal, ce photon peut revenir sur le radar et là on obtiendra un information de distance, direction et vitesse, là on effectue un corrélation avec le photon pair pour filtrer au plus fin le signal et ne garder que les éléments pertinents. donc exit le toute source de bruit, de brouillage ou de déception.

Le problème pour les avions furtifs, c'est que cette technologie devrait être assez sensible pour chopper le pouième de signal radio que ces derniers renvoient (si si même le F22 renvoie un signal radio, il est juste tellement faible que l'on est incapable de le sortir du bruit dans les radars classiques à distance "utile") mais en plus elle serait capable de dire qu'ils sont effectivement des avions furtifs (et non pas une simple bille d'acier) et même donner le modèle (voire plus de détails encore) grâce à l'analyse fine des changement quantiques lors de l'impact du photon.

Évidement tout n'est pas aussi parfait, il y a une perte dans le temps de cette intrication, la décohérence quantique, ce qui limite énormément au final la portée de ces radars et rend plus difficile l'exercice de corrélation. Les modèles expérimentaux occidentaux, américains en tête, n’annonçaient officiellement qu'une vingtaine de km ce qui rendrait leur utilité opérationnelle assez limitée. Après la Chine a mis un froid chez les expert en annonçant avoir pu mettre au point un modèle à 100km de portée mais cela est à prendre avec des pincettes en attendant d'avoir une preuve sérieuse.

En conclusion, si cette technologie arrive à sortir de ses concepts théoriques pour accoucher de modèles parfaitement opérationnels aussi puissants qu'annoncés, les pays qui maitriseront cette technologie auront un avantage écrasant rendant bon nombre de stratégies actuelles dans le domaine de la guerre aérienne et de la détection/guerre électronique totalement obsolètes.

[zx]

 

pour déterminer ce que c'est, il faut avoir une base de données de références sur l'objet pour l'identifier,  un F22 ou F35  pas sur que les USA soit d'accord pour se faire renifler.

[Henri K.]

Il y a 2 heures, Arland a dit :

Après la Chine a mis un froid chez les expert en annonçant avoir pu mettre au point un modèle à 100km de portée mais cela est à prendre avec des pincettes en attendant d'avoir une preuve sérieuse.

L'article du constructeur, CETC 14th, le principal radariste chinois qui fournit de nombreux modèles de radar pour l'armée chinoise :

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwNjAzNjAwNQ==&mid=2651487883&idx=2&sn=9e07c6e8e8eac7c12c05561106bd3ece&chksm=80ed51c1b79ad8d7222e5d72a3c6041f983a89bc8ef193a47d7756ef3d3cffdb224de7e9eb10&mpshare=1&scene=23&srcid=0617etk7NRYzvLwJrtfjzVL4#rd

Les essais qui dépassent une portée de 100 km semblent avoir eu lieu au lac Qinghai

Henri K.

[herciv]

il y a 13 minutes, Henri K. a dit :

L'article du constructeur, CETC 14th, le principal radariste chinois qui fournit de nombreux modèles de radar pour l'armée chinoise :

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwNjAzNjAwNQ==&mid=2651487883&idx=2&sn=9e07c6e8e8eac7c12c05561106bd3ece&chksm=80ed51c1b79ad8d7222e5d72a3c6041f983a89bc8ef193a47d7756ef3d3cffdb224de7e9eb10&mpshare=1&scene=23&srcid=0617etk7NRYzvLwJrtfjzVL4#rd

Les essais qui dépassent une portée de 100 km semblent avoir eu lieu au lac Qinghai

Henri K.

C'est une région montagneuse, désertique, sous le vent d'une ville industrielle ? 

[Henri K.]

il y a 1 minute, herciv a dit :

C'est une région montagneuse, désertique, sous le vent d'une ville industrielle ? 

 36°52'14.64"N 100° 8'29.98"E

Henri K.

[herciv]

Il y a 15 heures, Henri K. a dit :

 36°52'14.64"N 100° 8'29.98"E

Henri K.

Merci. Donc en plein tibet. De ce que j'en voit conditien désentique, sec Idéal pour un laser.

J'ai regardé hier en prenant le ferry a Ajaccio quand je perdais les lumières de la côte. Je pense que 100 km est possible mais c'est un grand max et uniquement pour de la détection. Il faut que je vérifie mais pour faire de l'identification la résolution angulaire me parait trop faible.

Dans les photos que tu as posté on voit complètement à gauche dans le container vert et blanc  un boîte verte qui pourrait contenir le laser. SI c'est ça alors on sait que l'optique de sortie fait au grand max une dizaine de centimètre. Ca fait quand même une sacré divergence pour une portée de 100 km.

On manque de donnée mais je suis septique.

Modifié le 9 décembre 2018 par herciv

[g4lly]

Quel rapport entre notre radar "quantique" et les lumières de la côte ?

[Henri K.]

Il y a 8 heures, herciv a dit :

Merci. Donc en plein tibet. De ce que j'en voit conditien désentique, sec Idéal pour un laser.

J'ai regardé hier en prenant le ferry a ajjaccion quand je perdais les lumières de la côte. Je pense que 100 km est possible mais c'est un grand max et uniquement pour de la détection. Il faut que je vérifie mais pour faire de l'identification la résolution angulaire me parait trop faible.

Dans les photos que tu as posté on voit complètement à gauche dans le container vert et blanc  un boîte verte qui pourrait contenir le laser. SI c'est ça alors on sait que l'optique de sortie fait au grand max une dizaine de centimètre. Ca fait quand même une sacré divergence pour une portée de 100 km.

On manque de donnée mais je suis septique.

Les essais, si l'on croit à l'image que j'ai posté et le texte dans le lien, se sont réalisés au dessus du lac Qinghai en journée.

Il y a 2 heures, g4lly a dit :

Quel rapport entre notre radar "quantique" et les lumières de la côte ?

Parce que le concept se base sur des photons intriqués.

Henri K.

[g4lly]

17 minutes ago, Henri K. said:

Parce que le concept se base sur des photons intriqués.

Oui mais la partie "photonique" ne concerne que les traitement ... - les traitements étant de nature électronique, donc des flux d'électron dans des conducteur électrique, sur les radar normaux - ... la partie émission réception externe est classiquement une onde radar ... et pas a proprement parlé un "rayon de photon" comme pour l’être un laser par exemple.

Donc le rapprochement avec l'optique géométrique - du moins de la partie externe du système - ... n'est pas particulièrement pertinent.

Ou j'ai rien compris.

---

La complication ici c'est justement de transformer un signal "photonique" de photons intriqués ... en un signal radar conservant les propriété - via la spintronique? -... puis l’écho radar -  du moins la rétroaction du a la modification du champ par l'objet qui interfère - en signal "photonique" conservant encore les propriété ... pour enfin comparer le tout... les mesures séparées sur l'un et l'autre des éléments intriqués étant parfaitement aléatoire.

[Henri K.]

il y a 11 minutes, g4lly a dit :

Oui mais la partie "photonique" ne concerne que les traitement ... - les traitements étant de nature électronique, donc des flux d'électron dans des conducteur électrique, sur les radar normaux - ... la partie émission réception externe est classiquement une onde radar ... et pas a proprement parlé un "rayon de photon" comme pour l’être un laser par exemple.

Donc le rapprochement avec l'optique géométrique - du moins de la partie externe du système - ... n'est pas particulièrement pertinent.

Ou j'ai rien compris.

---

La complication ici c'est justement de transformer un signal "photonique" de photons intriqués ... en un signal radar conservant les propriété... puis l’écho radar -  du moins la rétroaction du a la modification du champ par l'objet qui interfère - en signal "photonique" conservant encore les propriété ... pour enfin comparer le tout... les mesures séparées sur l'un et l'autre des éléments intriqués étant parfaitement aléatoire.

Je ne connais pas le détail, ça fera probablement l'un de mes sujets d'étude en 2019.

Henri K.

[g4lly]

Pour ceux qui se demande pourquoi le systeme est un peu compliqué ... la durée de vie statistique des intrication selon le milieu ...

https://fr.wikipedia.org/wiki/Décohérence_quantique#Durée

[herciv]

Il y a 4 heures, g4lly a dit :

Quel rapport entre notre radar "quantique" et les lumières de la côte ?

Ca a tout à voir. A la base il s'agit de propagation de photon a l'aide de laser.

 

Il y a 1 heure, g4lly a dit :

Oui mais la partie "photonique" ne concerne que les traitement ... - les traitements étant de nature électronique, donc des flux d'électron dans des conducteur électrique, sur les radar normaux - ... la partie émission réception externe est classiquement une onde radar ... et pas a proprement parlé un "rayon de photon" comme pour l’être un laser par exemple.

Donc le rapprochement avec l'optique géométrique - du moins de la partie externe du système - ... n'est pas particulièrement pertinent.

Ou j'ai rien compris.

---

La complication ici c'est justement de transformer un signal "photonique" de photons intriqués ... en un signal radar conservant les propriété - via la spintronique? -... puis l’écho radar -  du moins la rétroaction du a la modification du champ par l'objet qui interfère - en signal "photonique" conservant encore les propriété ... pour enfin comparer le tout... les mesures séparées sur l'un et l'autre des éléments intriqués étant parfaitement aléatoire.

Il faut que je retrouve l'article qui m'a aiguillé mais je pensais comme toi il y a encore une semaine. Résultat je ne comprenais rien.

Le principe est d'utiliser deux photons intriqués c'est-à-dire possédant en permanence les même propriété. On en utilise un pour être envoyé sur une cible et on observe ce que devient son jumeau. Mais il y a bien émission d'un laser qu'on peut voir sur l'image de @Henri K.. La différence majeur avec les LIDAR c'est que eux fonctionne à l'aide de photons réfléchis. Là c'est les photons détruit qui sont intéressant, il n'y a absolument pas besoin de traiter les photons réfléchis.

https://www.quora.com/What-is-photonic-radar-technology-Specifically-radio-optical-phased-array-antenna-aka-ROFAR

Si c'est bien le cas alors le problème est d'arriver à traiter un par un les photons. Il faut donc moduler chaque photon du laser.

http://www.israelscienceinfo.com/optique/technion-un-radar-optique-pour-tester-les-medicaments-qui-aurait-pu-eviter-le-scandale-du-thalidomide/

 

 

Modifié le 9 décembre 2018 par herciv

[herciv]

J'ai encore un peu de mal à conceptualiser la chose mais globalement ça ressemble à une caméra inversée.

La caméra reçoit les photons émis par la cible mais n'émet rien. Le radar photonique émet des photons mais n'en reçoit aucun.

L'avantage du second c'est qu'on peut maitriser beaucoup de paramètre d'émission dont l'énergie et donc la portée.

Modifié le 9 décembre 2018 par herciv

[g4lly]

1 hour ago, herciv said:

Le principe est d'utiliser deux photons intriqués c'est-à-dire possédant en permanence les même propriété. On en utilise un pour être envoyé sur une cible et on observe ce que devient son jumeau.

On observe ... le probleme est là ... c'est l'observation qui fige le résultat "aléatoire" de l'état intriqué. En gros il faudrait pour bien faire que ce soit la cible qui observe notre photon lancé ... figeant alors l'état du photo gardé qu'on pourra alors observé.

[herciv]

il y a 1 minute, g4lly a dit :

On observe ... le probleme est là ... le résultat est purement aléatoire, du moins dans le cas classique d'intrication.

Oui mais c'est par la statistique qu'on va s'en tirer. 

Je ne te cache pas que j'ai un vrai problème d'interprétation sur les photons qui sont resté au chaud. Effectivement comment est faite l'analyse ? 

[herciv]

Le ‎09‎/‎12‎/‎2018 à 06:33, g4lly a dit :

Pour ceux qui se demande pourquoi le systeme est un peu compliqué ... la durée de vie statistique des intrication selon le milieu ...

https://fr.wikipedia.org/wiki/Décohérence_quantique#Durée

Je viens de trouver cet article . https://www.technologyreview.com/s/612421/us-china-quantum-arms-race/

Il apporte quelques précisions sur le mode de propagation des photons à l'aide de canon microonde.

https://books.google.fr/books?id=Aex6dlKreHEC&pg=PA7&lpg=PA7&dq=microwave+beam&source=bl&ots=dyUGpnEVlu&sig=5giSfuP4X3SKL2zMOUaJ0YpRJbk&hl=fr&sa=X&ved=2ahUKEwjZ1vi5j9TfAhVIzoUKHeKFCG4Q6AEwE3oECAgQAQ#v=onepage&q=microwave beam&f=false

J'ai pas encore lu donc pas de commentaires particuliers.